探索太陽爆發物理機制找到“金鑰匙”

　　記者從中國科學技術大學獲悉，該校地球和空間科學學院教授劉睿等人在太陽爆發活動的研究中取得重要進展，觀測到磁繩結構在爆發中形成的詳細過程，并揭示其內部磁場的扭纏分布。相關成果論文近日在線發表于自然雜志子刊《自然·通訊》上。

　　太陽爆發是太陽日冕大氣中發生的持續時間短暫、規模巨大的能量釋放過程，其噴射的物質和能量到達近地空間后，可引起地球磁層、電離層、中高層大氣等空間環境的強烈擾動，對當今人類社會的所有技術系統都可能產生災害性影響。磁繩由一組螺旋形的磁力線組成，是太陽爆發活動的核心結構，也是探索太陽爆發物理機制的一把“金鑰匙”。然而，由于目前的觀測手段只能獲得太陽表面——光球的磁場，對磁繩的研究主要依賴于多波段遙感成像等間接手段，只有當爆發的磁繩到達地球時，我們才能借助近地衛星，一窺其“當地”的磁場和等離子體結構。

　　劉睿等人研究了磁繩的兩個共軛“足點”在太陽表面的演化：從耀斑帶遠端的亮點向外擴展為不規則的亮環，而亮環內部的等離子體沿磁繩磁力線逃逸到行星際空間，導致亮環上方的日冕出現暗化的“空洞”——這一過程暗示磁繩在爆發過程中形成，使得測量磁繩的軸向磁通和環向磁通隨時間的演化成為可能，研究人員從而可推出磁繩內部的磁場扭纏的分布，即內部磁場高度扭纏，由內向外扭纏度降低。這些結果在磁繩3天后到達地球時得到了近地衛星觀測數據的支持。這一研究成果將為進一步研究磁繩形成的物理機制提供新的思路和途徑。